SU808540A1 - Фурма дл донной продувкиМЕТАллА - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области ме-i таллургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве. Известны устройства дл  продувки металла снизу кислородом, стру  кислорода которых окружена кольцевыми ;защитными стру ми газа или жидкости ll Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  фурма дл  донной продувки металла содержаща  концентр чно расположенные трубы, образующие тракты дл  подачи кислорода, топлива и защитного газа 2 Недостатком такой конструкции продувочного устройства  вл етс  довольно быстрой из стро  из-за разрушени  со стороны истечени  струи. Кроме того, така  фурма не позвол ет осу дест- вл т продувку металла однородным топ- ливно-кислородным факелом горени  из-за плохого смешени  кислорода с топливом, так как потоки того и другого внедр ютс  в металл большей частью раздельно. Цель изобретени  - повышение стойкости фурмы и эффективности продувки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что фурма снабжена дополнительными двум  трубами, концентрично расположенными между наружной трубой и трубой дл  подачи топлива, и образующими тракты дл  подвода и отвода охладител , головкой , расположенной с зазором к наружной трубе и имеющей центральное цилиндрическое сопло, сообщенное с трактами подачи кислорода и топлива, при этом в конце тракта подачи охладител  расположена перемычка с отверсти ми или конусно-кольцевой щелью, оси или образующие которых направлены под острым углом к внешней поверхности стенки сопла, а площадь поперечного сечени  щели или всех отверстий меньше площади поперечного сечени  тракта отвода охладител  в 10-30 раз. Фурма может быть снабжена второй перемычкой, расположенной в начале тракта дл  подвода охладител .

Кроме того, фурма снабжена муфтой, жестко закрепленной на груба, раздел ющей тракты дл  подвода топлива и охла дител  и сообщающейс  посредством резьбового соединени  с трубой, раздел ющей тракты подвода и отвода охладител .

На чертеже .изображена предлагаема  фурма, продольный разрез.

Фурма состоит из головки 1, в которой по оси расположено цилиндрическое продувочное сопло 2. В головке имеютс  также топливные каналы 3,. по которым в сопло 2 подаетс  топливо. Сопло 2 соединено осевым каналом 4 с трубой 5 дл  подачи кислорода. Труба 6 служит дл  подачи к каналам 3 топлива. Труба 7 (напорна ) служит дл  подачи воды на охлаждение головки 1. Конец трубы 7 снабжен перемычкой 8 (перегородкой), котора  перекрывает межтрубное пространство , образованное трубами б и 7. Перемычка 8 выполнена в виде кольца и содержит р д цилиндрических отверстий 9, которые направлены под острым углом к наружной стороне стенки продувочного сопла 2. Место цилиндрических отверстий 9 перемычка 8 может иметь конуснокольцевую щель. С противоположного конца (в хвостовой части фурмы) меж- трубна  полость дл  воды содержит перемычку 10 с отверсти ми 11, аналогичную перемычке 8. Отличие заключаетс  лишь в том, что ось отверстий 11 (цилиндрических или в виде кольцевой щела) направлена параллельно оси фурмы, а их площадь поперечного сечени , с целью созДани  подпора воды перед отверсти ми 9, несколько больше (например на 5- 1О%) площади поперечного сечени  отверсти  9,

В случае применени  кольцевой перемычки 8 из двух колец, которые образуют отверстие 9 в виде конусно-колъцевЪй щели, напорную трубу7 в ее хвостовой части снабжают резьбовой муфтой 12 с сальниковыми уплотнени ми. С помощью этой муфты напорную трубу 7 вместе с наружным кольцом перемычки 8 можно перемещать вдоль оси фурмы и этим измен ть площадь поперечного сечени  щели 9.

Фурма вставлена в защитную трубу 13 с зазором, по которому подаетс  защитный реагент. Защитна  труба 13, оканчивающа с  конической частью 14, вмровываетс  в футеровку 15 плавильной ванны. Зазор между фурмой и защитной трубой 13 выбираетс  примерно таким же, как и в прототипе.

Устройство работает следующим образом .

После монтажа устройства по месту начинают подавать воду в напорную трубу 7, котора  пройд  отверстие 11, а затем отверстие 9 / разбрызгиваетс  на наружную сторону стенки продувочного сопла 2, после чего, омыв и всю осталь- . ную охлаждаемую поверхность головки 1, поступает в межтрубное пространство (между трубами 7 и 16) и через пароотвод щий патрубок уходит из фурмы наружу . В этот период охлаждение фурмы осуществл етс  в режиме обычного вод кого охлаждени . Одновременно с подачейводы подают защитный реагент в зазор между фурмой и защитной трубой 13,

По мере разогрева плавильной ванны до максимума, а, следовательно, померз нагрева поверхности головки 1 фурмы, охлаждение ее переходит в режим испарительного . Это происходит потому, что в этот период количество подаваемой через отверсти  9 воды выбираетс  таким, чтобы она, пройд  охлаждаемую полость головки 1, полностью испарилась, образовав, по крайней мере, влажный пар. Подача воды на охлаждаемую поверхность в виде струй позвол ет осуществл ть охлаждение в па- роиспарительном режиме, во-вторых, при режиме циркул ции воды, близком к теоретическому (1 кг воды / 1 кг пара) и, во-вторых, при чрезвычайно высоких тепловых нагрузках, так как метод струйной подачи воды практически исключает ее пленочное кипение.

Можно считать, что давление воды перец напорной трубой предпочтительно иметь в тех же пределах, что и при вод ном охлаждении обычных продувочных фурм. Исход  из этого давлени  и выбирают площадь отверстий 9 и 11 соответственно . Оптимальный режим испарительного охлаждени  фурмы на врем  ее работы {при колебании теплового напр жени  на наружной поверхности головки фурмы) может регулироватьс  вручную или с помощью автоматики путем изменени  давлени  воды перед трубой 7 в зависимости от температуры пара, замер емой на выходе из наружной трубы 16 в отвод щем патрубке или же в самой трубе &.

Claims (2)

1. Испарительный режим охлаждени  требует в 40-60 раз меньше воды, чем при обычном вод ном охлаждении, то позвол - ет рентабельно примен ть химически очищенную Hj деаэрированную воду. А это приводит к устранению образовани  накипи и уменьшает коррозию внутренней поверхносги стенок фурмы, что, в конечном счете, позвол ет значительно увеличить срок службы фурмы в сравнении с обычной водооклажцаемой (примерно в 3раз ), учитыва , кроме того, Широковавестный факт, что воаоохла1асдаемые дета ли по сравнению с газоокпаждаемыми имеют большую стойкость, можно ожидат что стойкость предлагаемого УСТООЙСТНЯ в сравнении с известным будет в 2-3 раза больше. Фурма позвол ет вести продувку расп лава не только раздельными стру ми ТЕйс лорода и топлива, но и однородным топливно-кислородным факелом горени  при возможности изменени  в фурме соотношени  топливо-кислород в широких пре- делак, что значительно расшир ет металлургические возможности нижней продувки . Формула изобретени  1. Фурма дл  донной продувкц металла , содержаща  концентрично расположенные трубы, образующие тракты цл  подач кислорода, топлива и защитной среды, отличающа с  тем, что, с цепью повышени  стойкости (}урмы и эффективности продувки, фурма снабжена дополнительными двум  трубами, концент рично расположенными между наружной трубой и трубой цл  подачи топлива, и образующими тракты дл  подвода и отвода охладител , головкой, расположенной с зазором к наружной трубе, и с имеющей центральное цилиндрическое сопло, сообщенное с трактами подачи кислорода и топлива, при этом.в конце тракта подачи охладител  расположена перемычка с отверсти ми или конусно-кольцевой щелью, оси или образующие которых направлены под острым углом к внешней поверхности стенки сопла, а площадь поперечного сечени  щели или всех отверстий меньше площади поперечного сечени  тракта отвода охладител  в 1О-ЗО раз. 2.Фурма по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена второй перемычкой , расположенной в начале тракта дл  подвода охладител . 3.Фурма по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена муфтой, жестко закрепленной на трубе, раздел ющей тракты дл  подвода топлива и охладител  и св занной посредством резьбового соединени  с трубой, раздел ющей тракты подвода и отвода охладител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент СССР № 576054, кл. С 21 С 5/48, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство ЧССР № 16313Р, кл. 18в 5/48, 1976.